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课件网) 电磁感应中的双棒问题 一、无外力等距双棒 1．电路特点 棒2相当于电源;棒1受安培力而加速起动,运动后产生反电动势。 2．电流特点 随着棒2的减速、棒1的加速，两棒的相对速度v2-v1变小，回路中电流也变小。 3．两个极值 （1）最大电流 4．运动特点 两棒的相对速度变小,感应电流变小,安培力变小. 棒1做加速度变小的加速运动 棒2做加速度变小的减速运动 最终两棒具有共同速度 动力学观点 当v1=0时： 当v2=v1时： I＝0 （2）最小电流 安培力大小： v0 t v共 O v 1．动量守恒 两棒受到安培力大小相等方向相反，系统合外力为零，系统动量守恒. 2．能量转化规律 系统机械能的减小量等于内能的增加量。（类似于完全非弹性碰撞） 动量与能量观点 两棒产生焦耳热之比： 可以求解两个导体棒缩近的距离！ 5．流过某一截面的电量 (多选)如图所示，一质量为2m的足够长U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台 上，bc边长为L，不计金属框电阻.一长为L的导体棒MN置于金属框上，导体棒的阻 值为R、质量为m.装置处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.现给金属框 水平向右的初速度v0，在整个运动过程中MN始终与金属框保持良好接触且垂直，则 ( AC ) A. 刚开始运动时产生的感应电流方向为M→N→c→b→M B. 导体棒的最大速度为 C. 通过导体棒的电荷量为 D. 导体棒产生的焦耳热为m AC (多选)如图所示，在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内且间距为L的平行金属导轨(导轨足够长，电阻不计)；两根质量均为m、内阻均为r的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上(导体棒与金属导轨接触良好)，t＝0时，ab棒以初速度3v0向右滑动，cd棒以初速度v0向左滑动，关于两棒的运动情况，下列说法正确的是( ) CD 如图所示，两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上横放着两根导体棒ab和cd。设两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，导轨光滑且电阻不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B。开始时ab和cd两导体棒有方向相反的水平初速度，初速度大小分别为v0和2v0，求： 二、无外力不等距双棒 1．电路特点 棒1相当于电源;棒2受安培力而起动,运动后产生反电动势。 2．电流特点 随着棒1的减速、棒2的加速，回路中电流变小。最终当Bl1v1= Bl2v2时,电流为零,两棒都做匀速运动。 3．两棒的运动情况 （1）棒1加速度变小的减速,最终匀速; 4．最终特征 动力学观点 （2）棒2加速度变小的加速,最终匀速. 2 v0 1 回路中电流为零 v0 v2 O t v v1 动量与能量观点 5．动量规律 系统动量守恒吗？安培力不是内力，两棒合外力不为零。 6．两棒最终速度 任一时刻两棒中电流相同，两棒受到的安培力大小之比为： 整个过程中两棒所受安培力冲量大小之比 对棒1： 对棒2： 结合： 可得： 7．能量转化情况 系统动能 电能 内能 8．流过某一截面的电量 (多选)如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为l、2l；质量分别为m、2m的导体棒a、b均垂直导轨放置，导体棒a接入电路的电阻为R，其余电阻均忽略不计；a、b两棒分别以v0、2v0的初速度同时向右运动，两棒在运动过程中始终与导轨垂直且保持良好接触，a总在窄轨上运动，b总在宽轨上运动，直到两棒达到稳定状态，从开始运动到两棒稳定的过程中，下列说法正确的是( ) AC （多选）如图所示，水平金属导轨P、Q间距为L，M、N间距为2L，P与M相连，Q 与N相连，金属棒a垂直于P、Q放置，金属棒b垂直于M、N放置，整个装置处在磁 感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.现给棒a一大小为v0、水平向右的初 速度， ... ...
